Título
Detección de daño en rodamientos en máquina de inducción mediante MODWT
Autor
Victor Manuel Aviña-Corral
Colaborador
José de Jesús Rangel Magdaleno (Asesor de tesis)
Nivel de Acceso
Acceso Abierto
Materias
Resumen o descripción
In this work we present the development of a method of detection of damage in bearings by means of MODWT and edge detection in images, which is capable of distinguishing 3 classes of damage different from a healthy bearing, which allows to reach an overall accuracy greater than 90 %, the tests are performed acquiring signals under 14 different operating conditions for each type of damage, the parameters that are changed is the origin of the electrical power supply and the frequency of operation of the machine as well as the load to which the motor is subjected. The signals are acquired through a DAS stage based on conditioning, conversion and an FPGA card that acquires and sends the signals to a PC; This algorithm applies the MODWT to the three current signals of the stator, from which, together with the original signal, the magnitude of current is acquired, which is used to generate a two-dimensional periodic array, the arrangement is smoothed by a Gaussian filtering stage allowing it to observe patterns in the contour lines or edges, these patterns are accounted for by a mask that sweeps and analyzes the image in search of them, the results obtained have a lognormal distribution, which is characteristic according to the condition of the bearing. The overlap region is almost null between the damaged bearing and the healthy bearing for most cases. The studies of the signals are made by means of the signature of current and square current of the motor, in general both methods present similar results. The test signals were analyzed with other methods making a comparison between the results obtained with this method and other methodologies, in general their overall accuracy decreased when considering the 14 modes of operation of the motor, this method was also tested with a database analyzed with another method already published, the accuracy reached values higher than 98% with the same signals.
En este trabajo se presenta el desarrollo de un método de detección de daño en rodamiento mediante la MODWT y detección de bordes en imágenes, que es capaz de distinguir 3 clases de daños distintos de un rodamiento sano, que permite alcanzar una exactitud global mayor al 90 %, las pruebas se realizan adquiriendo señales bajo 14 condiciones distintas de operación para cada tipo de daño, los parámetros que se cambian es el origen de la alimentación eléctrica y la frecuencia de operación de la maquina así como la carga a la que es sometido el motor. Las señales se adquieren mediante una etapa DAS basada en acondicionamiento, conversión y una tarjeta FPGA que adquiere y envía las señales a un PC; en el PC se desarrolla un algoritmo mediante MATLAB para la detección del daño, dicho algoritmo aplica la MODWT a las tres señales de corriente del estator, de las cuales junto con la señal original se adquiere la magnitud de corriente la cual se emplea para generar un arreglo bidimensional periódico, el arreglo se suaviza mediante una etapa de filtrado Gaussiana permitiendo que en él se observen patrones en las líneas de contorno o bordes, estos patrones son contabilizados mediante una mascarilla que barre y analiza la imagen en busca de ellos, los resultados que se obtienen presentan una distribución lognormal, que es característica de acuerdo a la condición del rodamiento. La región de traslape es casi nula entre el rodamiento dañado y el sano para la mayoría de los casos. Los estudios de las señales se realizan mediante la firma de corriente y corriente cuadrada del motor, en general ambos métodos presentan resultados similares. Las señales de prueba fueron analizadas con otros métodos realizando una comparativa entre los resultados obtenidos con este método y otras metodologías, en general disminuyeron su exactitud global al considerar los 14 modos de operación del motor, también se sometió a prueba este método con una base de datos analizada con otro método ya publicado, la exactitud alcanzo valores superiores al 98% con las mismas señales.
Editor
Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica
Fecha de publicación
agosto de 2019
Tipo de publicación
Tesis de maestría
Versión de la publicación
Versión aceptada
Recurso de información
Formato
application/pdf
Idioma
Español
Audiencia
Estudiantes
Investigadores
Público en general
Sugerencia de citación
Aviña Corral, V. M., (2019), Detección de daño en rodamientos en máquina de inducción mediante MODWT, Tesis de Maestría, Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica.
Repositorio Orígen
Repositorio Institucional del INAOE
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